《植物種子載體固定化微生物菌劑（征求意見稿）》

編制說明

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)

浙江科峰生物技術(shù)有限公司

南開大學(xué)

北京建筑大學(xué)

1工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來(lái)源

科技部目前正致力于推動(dòng)“場(chǎng)地土壤污染成因與治理技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)

劃，尋求場(chǎng)地污染的有效治理。北京建筑大學(xué)作為牽頭單位，聯(lián)合清華大學(xué)、上

海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、華南理工大學(xué)、吉林大學(xué)就此重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中的關(guān)鍵項(xiàng)目“中

低濃度典型有機(jī)污染場(chǎng)地生物修復(fù)關(guān)鍵材料與技術(shù)”（SQ2020YFC180080）展開

技術(shù)攻關(guān)，目的是通過有機(jī)污染場(chǎng)地生物修復(fù)關(guān)鍵材料和技術(shù)的突破，全面提高

有機(jī)污染場(chǎng)地修復(fù)的能力和質(zhì)量。

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)承擔(dān)“中低濃度典型有機(jī)污染場(chǎng)地生物修復(fù)關(guān)鍵材料與技

術(shù)”（SQ2020YFC180080）專項(xiàng)中“長(zhǎng)效廣譜生物修復(fù)載體與固定化菌劑制備技

術(shù)”的課題，本標(biāo)準(zhǔn)為其中的任務(wù)之一，旨在解決植物種子載體固定化微生物菌

劑制備和生產(chǎn)過程中的規(guī)范問題，以保證植物種子載體固定化微生物菌劑發(fā)揮其

污染治理效果，推進(jìn)植物種子載體固定化微生物菌劑的使用。

1.2協(xié)作單位

本標(biāo)準(zhǔn)由上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)作為牽頭單位，浙江科峰生物技術(shù)有限公司、南

開大學(xué)、北京建筑大學(xué)作為協(xié)作單位共同撰寫。

編制組成員：王宏偉、柳衛(wèi)東、李法云、王瑋、周純亮（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)）

高大文（北京建筑大學(xué)）

章亭洲（浙江科峰生物技術(shù)有限公司）

劉維濤（南開大學(xué)）

1.3主要工作過程

1.3.1工作安排

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)課題關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)下達(dá)以來(lái)，課題主持單位和協(xié)作單位組織

開展了植物種子載體固定化微生物菌劑的編制工作，研究確定了標(biāo)準(zhǔn)編制工作方

案，明確了標(biāo)準(zhǔn)編制的工作機(jī)制、目標(biāo)、框架、進(jìn)度等主要內(nèi)容。

1）建立機(jī)制，組建團(tuán)隊(duì)，明確分工

為有效推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)編制工作，提升編制成果的針對(duì)性、系統(tǒng)性、權(quán)威性和先進(jìn)

性，建立由起草團(tuán)隊(duì)和專家團(tuán)隊(duì)多方參與、有序分工、協(xié)同推進(jìn)的工作機(jī)制，組

建了由協(xié)調(diào)工作組和專家起草組共同構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)編制工作小組。

1

2）確定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容框架

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合實(shí)際要求，確定使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由范圍、規(guī)范性引用文件、

術(shù)語(yǔ)與定義、總體要求、檢測(cè)方法和包裝、運(yùn)輸與貯存6個(gè)部分構(gòu)成。

3）確定時(shí)間進(jìn)度安排

2021年7-12月：開展基礎(chǔ)信息的收集和研究，廣泛調(diào)研查閱相關(guān)國(guó)家、省

市、團(tuán)體以及行業(yè)在使用指標(biāo)上的選取以及經(jīng)驗(yàn)，制定“植物種子載體固定化微

生物菌劑”標(biāo)準(zhǔn)初稿。

2022年1-6月，組織專家和課題組全體成員對(duì)“植物種子載體固定化微生

物菌劑”標(biāo)準(zhǔn)初稿進(jìn)行分析討論。

2022年7-12月，進(jìn)一步根據(jù)討論意見進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的修訂和調(diào)研、分析研究工

作。

2023年1-6月，廣泛征求團(tuán)隊(duì)成員的意見，進(jìn)一步修訂“植物種子載體固

定化微生物菌劑”標(biāo)準(zhǔn)。

2023年7-10月，部分驗(yàn)證“植物種子載體固定化微生物菌劑”標(biāo)準(zhǔn)，收集

實(shí)際應(yīng)用中的反饋意見。

2023年11月，根據(jù)專家意見的征詢和修訂，形成草案，提交中國(guó)土壤學(xué)會(huì)

申請(qǐng)立項(xiàng)。

2023年12月，中國(guó)土壤學(xué)會(huì)發(fā)布團(tuán)標(biāo)立項(xiàng)公告。

2024年1月，中國(guó)土壤學(xué)會(huì)組織專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案就行了審查，形成了征求

意見稿。

1.3.2實(shí)地調(diào)研

2021年1-12月，集中對(duì)課題團(tuán)隊(duì)工作全面調(diào)研，深入了解植物種子載體固定

化微生物菌劑的研發(fā)和生產(chǎn)情況，包括存在的問題及改進(jìn)建議等等。

2022年1-12月，調(diào)研山東石化、山西污染場(chǎng)地，討論污染場(chǎng)地修復(fù)過程中植

物種子載體固定化微生物菌劑的使用標(biāo)準(zhǔn)、方法等問題。

2023年1-10月，參加國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)工作團(tuán)隊(duì)會(huì)議，征詢意見。

1.4起草組成員及主要工作

起草組成員單位：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、浙江科峰生物技術(shù)有限公司、南開大

學(xué)、北京建筑大學(xué)。

2

起草組成員：王宏偉、柳衛(wèi)東、李法云、章亭洲、劉維濤、高大文。

其中：

協(xié)調(diào)工作由北京建筑大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的相關(guān)負(fù)責(zé)同志組成，主要負(fù)

責(zé)協(xié)調(diào)配合標(biāo)準(zhǔn)編制工作有序開展，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制需要及時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)起草組提供相

關(guān)材料，參與相關(guān)調(diào)研及研討，提出標(biāo)準(zhǔn)制定和修改完善的意見建議。

指導(dǎo)工作由中國(guó)土壤學(xué)會(huì)專家組成，主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的編制工作和

程序工作的指導(dǎo)。

標(biāo)準(zhǔn)起草組由上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)李法云教授領(lǐng)銜，王宏偉副教授負(fù)責(zé)，上海

應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、浙江科峰生物技術(shù)有限公司、南開大學(xué)和北京建筑大學(xué)的相關(guān)研

究人員組成。主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的組織推動(dòng)及分析比較國(guó)家、行業(yè)及地方相關(guān)法規(guī)、

標(biāo)準(zhǔn)和政策文件，研究起草技術(shù)指標(biāo)，以及規(guī)范性引用文件匯編、配套工作規(guī)范

等。

2標(biāo)準(zhǔn)編制原則

2.1尊重科學(xué)事實(shí)

尊重科學(xué)事實(shí)，充分考慮不同環(huán)境的影響。全面發(fā)揮固定化微生物菌劑的優(yōu)

勢(shì)。

2.2突出針對(duì)性

緊緊圍繞固定化微生物菌劑效用目標(biāo)，確定使用路線。根據(jù)環(huán)境因素，確定

注意事項(xiàng)和方法。

2.3注重操作性

標(biāo)準(zhǔn)盡可能簡(jiǎn)化，選擇最少、最有代表性的因素。做到數(shù)據(jù)可獲取、方法可

操作、結(jié)果可檢驗(yàn)，確保適用、能用、好用。

3標(biāo)準(zhǔn)編制的主要內(nèi)容論據(jù)

3.1主要論據(jù)

我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)加速了城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和布局優(yōu)化調(diào)整，使得

原來(lái)處在主城區(qū)的工業(yè)企業(yè)紛紛搬遷至城外。這些工業(yè)企業(yè)大多高能耗、高污染、

生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)早期缺乏相關(guān)的環(huán)保設(shè)施，廠區(qū)搬遷遺留下來(lái)的工業(yè)場(chǎng)地對(duì)

周邊居民存在巨大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，污染場(chǎng)地土壤修復(fù)和環(huán)境安全利用現(xiàn)已成為備受政

府和廣大人民群眾關(guān)注的重大環(huán)境問題，當(dāng)前上海陸家嘴集團(tuán)狀告蘇鋼集團(tuán)有毒

3

地塊污染，則是典型代表性案件。

目前，有機(jī)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)主要包括物理、化學(xué)和生物等技術(shù)方法。其中，

生物修復(fù)方法因其具有成本低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)正受到世界各國(guó)研究者的廣泛

關(guān)注。石油烴、鹵代烴、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染土壤生物修復(fù)主要包括植物、微生

物、植物-微生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)方法。污染土壤植物修復(fù)機(jī)理主要包括直接吸

收有機(jī)污染物、植物根系釋放分泌物和酶及植物和根際微生物的聯(lián)合作用三個(gè)方

面，可分為植物降解（Phytodegradation）和根降解（Rhizodegradation）二個(gè)

類型。已有研究發(fā)現(xiàn)，88種植物能夠有效吸收和富集70余種有機(jī)污染物。胡枝子

屬、松屬、?？浦参?、薔薇科中的一些植物及雜交楊的根系分泌物能明顯促進(jìn)土

壤中多氯聯(lián)苯降解菌的生長(zhǎng)。一些學(xué)者曾嘗試采用黑麥與大豆輪作修復(fù)石油烴污

染場(chǎng)地土壤，取得了較好的石油烴降解效果。

然而，單獨(dú)應(yīng)用植物修復(fù)污染場(chǎng)地土壤一般存在耗時(shí)長(zhǎng)和修復(fù)效率低的問題，

為了縮短土壤修復(fù)時(shí)間，提高修復(fù)效率，常將植物修復(fù)與其他強(qiáng)化修復(fù)措施相結(jié)

合進(jìn)行聯(lián)合修復(fù)，較為常見的是植物-微生物聯(lián)合修復(fù)。研究表明，植物-微生物

聯(lián)合修復(fù)體系可以促進(jìn)有機(jī)污染物的快速降解和轉(zhuǎn)化，這一方面是由于植物根區(qū)

的分泌物含有豐富的有機(jī)質(zhì)（如氨基酸、糖類、有機(jī)酸等），可作為微生物生長(zhǎng)

和繁殖的天然培養(yǎng)介質(zhì)，可以加速微生物的代謝轉(zhuǎn)化，同時(shí)植物還可為微生物的

生存提供良好的生存環(huán)境；另一方面，植物根際微生物改善了植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽和水

分的獲得，而且微生物能夠降解石油烴、鹵代烴、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等有機(jī)污

染物或改變其存在狀態(tài)，降低了污染物對(duì)植物的毒性，同時(shí)微生物還可以提高污

染物的生物可利用性，便于植物的吸收轉(zhuǎn)化。運(yùn)用植物和專性微生物可以有效去

除土壤中多環(huán)芳烴等污染物，通過接種菌根真菌可以增加植物對(duì)多環(huán)芳烴的降解。

植物根際微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解也起了重要作用，至于植物吸收、積累和降

解與植物通過根際活動(dòng)而促進(jìn)有機(jī)污染物降解相比何者更為重要，則因土壤污染

物性質(zhì)的不同或同種化合物在不同土壤-植物系統(tǒng)中的降解行為不同而存在明顯

差異。將構(gòu)建好的高效降解菌應(yīng)用于植物的根際微域環(huán)境，使之能夠與土著微生

物相比存在明顯活性競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并繁殖和生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)菌群，是外接菌種應(yīng)用于

植物-微生物協(xié)同修復(fù)的技術(shù)關(guān)鍵。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，為了保障作物種子出苗齊、全和壯，國(guó)外自20世紀(jì)80

4

年代開始，種衣劑（Seedcoatingagent）逐漸廣泛地應(yīng)用于種子加工，新型高

效的種衣劑產(chǎn)品受到美國(guó)FMC、德國(guó)拜耳和瑞士先正達(dá)等世界各大農(nóng)用化學(xué)品公

司的高度重視。我國(guó)于1981年研制出適用于牧草種子飛播的種子包衣技術(shù)。1983

年，成功研制了主要用于玉米，小麥，棉花，水稻，大豆，蔬菜等作物的種衣劑

產(chǎn)品。目前種衣劑市場(chǎng)中，種衣劑功能集中于農(nóng)作物病害防治，面向污染土壤修

復(fù)植物種衣劑的研發(fā)甚少。因此，創(chuàng)新性地將對(duì)污染土壤具有高修復(fù)效率的植物

種子作為載體，綜合利用種子包衣與微生物吸附-包埋-交聯(lián)固定化技術(shù)，研發(fā)和

生產(chǎn)具有促進(jìn)植物-微生物協(xié)同修復(fù)作用的生物型種子載體固定化菌劑，無(wú)疑將

為污染土壤生物修復(fù)提供新材料和新方法。

在此過程中，植物種子、菌種、包衣、固定化技術(shù)的選擇以及植物種子固定

化微生物菌劑的性質(zhì)及其檢測(cè)、貯存和運(yùn)輸?shù)确绞剑瑒t對(duì)植物種子固定化微生物

菌劑的性能發(fā)揮具有重要決定性作用。因此，需要對(duì)其研發(fā)和生產(chǎn)過程中涉及到

的參數(shù)，諸如性能要求、試驗(yàn)方法等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以推動(dòng)和規(guī)范植物種子固定化

微生物在有機(jī)污染土壤修復(fù)中的發(fā)展和應(yīng)用。

3.2標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

3.2.1范圍

本文件規(guī)定了植物種子載體固定化微生物菌劑的內(nèi)容和技術(shù)要求、術(shù)語(yǔ)和定

義等內(nèi)容，是根據(jù)植物種子載體固定化微生物菌劑的技術(shù)特征和標(biāo)準(zhǔn)而制定的。

本文件適用于植物種子載體固定化微生物菌劑研發(fā)和生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制和檢

測(cè)等。

3.2.2規(guī)范性引用文件

標(biāo)準(zhǔn)引用了國(guó)內(nèi)的部分規(guī)范性文件，以便于標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)容的檢測(cè)和規(guī)范。其中，

注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文

GB4404.1糧食作物種子禾谷類

GB4404.2糧食作物種子豆類

GB4407.1經(jīng)濟(jì)作物種子纖維類

GB4407.2經(jīng)濟(jì)作物種子油料類

GB16715.1瓜類作物種子瓜類

5

GB20287-2006農(nóng)用微生物菌劑

HG/T2843化肥產(chǎn)品化學(xué)分析常用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液、試劑溶液和指示

劑溶液

NY/T525有機(jī)肥料

NY885農(nóng)用微生物產(chǎn)品標(biāo)識(shí)要求

NY/T1978肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻、鎳含量的測(cè)定

NY/T2321微生物肥料產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)程

3.2.3術(shù)語(yǔ)和定義

為了規(guī)范文件內(nèi)容的使用范圍，本文件規(guī)定了以下術(shù)語(yǔ)。

1）植物種子載體Plantseedcarriers

將特定的植物種子作為固定化微生物的載體。

2）固定化微生物immobilizedmicrobial

將特定的微生物固定在選定的載體上，使其高度密集并保持生物活性，在適

宜條件下能夠快速、大量增殖。

3）植物種子載體固定化微生物菌劑Plantseedcarriersimmobilizedmicrobial

agents

利用種子包衣技術(shù)，將特定的微生物固定在選定的植物種子載體上所形成的

微生物菌劑。

3.2.4總體要求

（1）種子

因?yàn)橛米鬏d體的種子來(lái)源多樣，且承擔(dān)著固定化微生物的載體的功能，故種

子必須符合GB4404.1、GB4404.2、GB4407.1、GB4407.2、GB16715.1等關(guān)

于種子質(zhì)量的國(guó)家規(guī)定。

（2）菌種

微生物菌種首先考慮的是安全、有效。故要求生產(chǎn)者應(yīng)提供菌種的分類鑒定

報(bào)告，包括屬及種的學(xué)名、形態(tài)、生理生化特性及鑒定依據(jù)等完整資料。生產(chǎn)者

應(yīng)提供菌種安全性評(píng)價(jià)資料。采用生物工程菌，要求具有允許大面積釋放的生物

安全性有關(guān)批文。

（3）包衣劑

6

應(yīng)安全且能為種子和菌種提供基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)。

（4）菌劑

菌劑質(zhì)量應(yīng)符合GB20287-2006相關(guān)規(guī)定。因?yàn)橹参锓N子固定化菌劑將進(jìn)入

土壤，符合農(nóng)用菌劑的相關(guān)范疇。

（5）產(chǎn)品外觀

產(chǎn)品應(yīng)無(wú)明顯機(jī)械雜質(zhì)，大小、顏色、形狀均勻，具有吸水性，以便種子可

以在土壤中順利萌發(fā)。

（6）技術(shù)指標(biāo)，此項(xiàng)內(nèi)容規(guī)定了植物種子載體固定化微生物菌劑的技術(shù)指標(biāo)，

包括有效活菌數(shù)，雜菌率等，均根據(jù)現(xiàn)有的資料、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及本標(biāo)準(zhǔn)編制組

的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而來(lái)。

項(xiàng)目指標(biāo)

有效活菌數(shù)CFUa，億個(gè)/g≥1.0

雜菌率（%）≤30

水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）≤20

pH值5.5-8.5

保質(zhì)期（月）≥6

發(fā)芽率（%）≥85

完整率（%）≥60

傳質(zhì)性（%）≥50

溶脹率（%）≥60

（7）無(wú)害化指標(biāo)

固定化菌劑無(wú)害化指標(biāo)按照GB20287-2006及NY/T1978相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和檢

驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和檢驗(yàn)。

3.2.5檢測(cè)方法

（1）試劑

在有必要的檢測(cè)中，本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑、水和溶液的配制，在未注明規(guī)格的配

制方法中，應(yīng)按HG/T2843-1997-2016中的規(guī)定執(zhí)行。

（2）外觀指標(biāo)

7

外觀指標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量的重要表征，一般用目測(cè)法測(cè)定。取少量樣品置于白色

容器中，仔細(xì)觀察樣品顏色、形態(tài)、質(zhì)地等。

（3）有效活菌數(shù)的測(cè)定

有效活菌數(shù)是固定化微生物菌劑的核心指標(biāo)，可按GB20287-2006中的規(guī)定

執(zhí)行。

（4）雜菌率的測(cè)定

雜菌率低是產(chǎn)品質(zhì)量的必要要求，按NY/T2321-2013中的規(guī)定執(zhí)行。

（5）水分的測(cè)定

水分是植物種子載體的必要條件，可保持種子的適當(dāng)活力，但不宜過高，否

則會(huì)導(dǎo)致種子載體在貯存過程中腐爛。其測(cè)定按NY/T2321中-2013的規(guī)定執(zhí)行。

（6）pH的測(cè)定

種子載體的貯存需要保持一定的pH值范圍，按NY/T2321-2013中的規(guī)定執(zhí)

行。

（7）發(fā)芽率的測(cè)定

發(fā)芽率是種子載體的核心指標(biāo)，按GB4404.1中的規(guī)定執(zhí)行。

（8）完整率的測(cè)定

機(jī)械強(qiáng)度保證了植物種子載體在土壤中的有效存活時(shí)間，可參照附錄A執(zhí)行。

（9）傳質(zhì)性的測(cè)定

傳質(zhì)性是固定化微生物菌劑中微生物繁殖難易的核心指標(biāo)，的可參照附錄A

執(zhí)行。

（10）溶脹率的測(cè)定

溶脹率是植物種子載體保持形狀的重要參數(shù)，可參照附錄A執(zhí)行。

3.2.6包裝、標(biāo)識(shí)、運(yùn)輸與貯存

（1）包裝和標(biāo)識(shí)

包裝和標(biāo)識(shí)

不同產(chǎn)品劑型應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)陌b材料、容器、形式和方法。產(chǎn)品包裝中，應(yīng)

有產(chǎn)品合格證，標(biāo)識(shí)符合NY885標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）運(yùn)輸

運(yùn)輸過程中有遮蓋物，防止雨淋、日曬、高溫及自發(fā)酵。氣溫應(yīng)保持在5-40℃，

8

15-28℃最佳。輕裝輕卸，避免包裝破損。嚴(yán)禁與對(duì)微生物菌劑有毒、有害的其

他物品混裝、混運(yùn)。

（3）貯存

產(chǎn)品應(yīng)貯存在陰涼、干燥、通風(fēng)的場(chǎng)所，不得露天堆放，避免不良條件的影

響。

3.2.7附錄（資料性附錄）

列出了完整率、傳質(zhì)性和溶脹率的檢測(cè)方法，以供參考。

4綜述報(bào)告和試驗(yàn)分析

4.1綜述報(bào)告

為了保持環(huán)境中有機(jī)污染物優(yōu)勢(shì)降解菌微生物的高密度和生物活性，增強(qiáng)微

生物抵抗不利環(huán)境的能力，并促進(jìn)其在適宜條件下快速增殖，微生物固定化技術(shù)

越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)工作者的重視。其中，固定化載體是微生物生存的重

要微環(huán)境，其比表面積、孔道結(jié)構(gòu)、機(jī)械強(qiáng)度等性能對(duì)固定化微生物功能的發(fā)揮

起著至關(guān)重要的作用。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要集中在無(wú)機(jī)載體、有機(jī)載體、

合成高分子載體和復(fù)合載體制備等方面。然而，現(xiàn)有固定化載體應(yīng)用研究主要集

中在污水處理領(lǐng)域，固定化載體材料對(duì)有機(jī)污染土壤修復(fù)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段的

成果較多而工程化應(yīng)用甚少，尤其是集植物-微生物協(xié)同修復(fù)于一體的固定化載

體材料研發(fā)尚未見報(bào)道，也缺乏相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。因此，研發(fā)適合有機(jī)污染場(chǎng)地土壤修

復(fù)工程化應(yīng)用的環(huán)境友好型一體化修復(fù)載體材料是當(dāng)前污染環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域亟待

解決的重要問題。

目前，安全、環(huán)保的生物修復(fù)備受關(guān)注，探討未來(lái)的發(fā)展方向尤為重要。研

究?jī)?nèi)容應(yīng)從機(jī)理探究、關(guān)鍵因素挖掘、聯(lián)合修復(fù)模式建立和修復(fù)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等

方面入手，提高修復(fù)效率，擴(kuò)展應(yīng)用范圍。利用群落指紋圖譜和環(huán)境基因組學(xué)技

術(shù)研究不同時(shí)空尺度下污染土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能及其對(duì)不同刺激的響應(yīng)，

將能更好了解微生物群落的合作機(jī)制。調(diào)控土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合理施加有機(jī)肥，

根據(jù)不同地區(qū)氣候條件選擇套種間種，運(yùn)用微生物工程提升植物降解潛能，將縮

短植物修復(fù)時(shí)間，提高降解效率。植物種子載體固定化微生物菌劑可以克服生物

修復(fù)面對(duì)大面積、高濃度、環(huán)境要素復(fù)雜的實(shí)際污染場(chǎng)地存在修復(fù)周期長(zhǎng)、效率

相對(duì)低等難點(diǎn)問題，故已成為污染土壤修復(fù)的研究前沿?zé)狳c(diǎn)，也是本標(biāo)準(zhǔn)提出的

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重要依據(jù)。

4.2試驗(yàn)分析

4.2.1相關(guān)工作基礎(chǔ)

為保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性，起草組就部分技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了必

要的研究。自2006年開始，上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)不斷加強(qiáng)載體、菌劑與固定化技

術(shù)相關(guān)科研隊(duì)伍，與“中低濃度典型有機(jī)污染場(chǎng)地生物修復(fù)關(guān)鍵材料與技術(shù)”項(xiàng)

目團(tuán)隊(duì)隊(duì)伍一起，在載體、菌劑研發(fā)和篩選方面進(jìn)行了積極、有效的探索。目前，

起草人正承擔(dān)或參與有機(jī)-無(wú)機(jī)多孔有機(jī)載體材料研發(fā)、交聯(lián)方法優(yōu)化微生物固

定技術(shù)以及生物型植物種植載體固定化菌劑一體化修復(fù)材料等工作，且取得顯著

成果，并形成《應(yīng)用技術(shù)學(xué)報(bào)》?？?021.4），同時(shí)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利“一

種污染板結(jié)土壤硬度快速測(cè)定裝置與方法”（專利號(hào)202210159944.8）。浙江

科峰生物技術(shù)有限公司正承擔(dān)或微生物固定技術(shù)等工作，且取得顯著進(jìn)展。其以

美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)、中國(guó)科學(xué)院微生物研究所、浙江大學(xué)、中國(guó)農(nóng)科院為

技術(shù)后盾，長(zhǎng)期專注微生物發(fā)酵與生物工程方面的研究，首席章亭洲博士先后畢

業(yè)于浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院與北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，并曾留學(xué)美國(guó)麻省理工學(xué)

院（MIT），具有資深的生物學(xué)背景和技術(shù)管理資質(zhì)。

南開大學(xué)研發(fā)的改性生物炭吸附-交聯(lián)固定化漆酶已完成際多環(huán)芳烴污染土

壤修復(fù)實(shí)驗(yàn)，制備的Fe3O4@NaBC@GA@LC對(duì)不同環(huán)數(shù)多環(huán)芳烴有顯著去除效果，

在修復(fù)實(shí)驗(yàn)中，固定化漆酶Fe3O4@NaBC@GA@LC對(duì)2-6環(huán)PAHs的去除率高于原始

土壤，其中5環(huán)PAHs去除率達(dá)到91.36%。

以上研究、試驗(yàn)和測(cè)試工作，為標(biāo)準(zhǔn)的形成和應(yīng)用提供了必要的科學(xué)保障。

4.2.2載體制備技術(shù)及評(píng)價(jià)方法

供試材料：紫花苜蓿種子，于江蘇萌蘊(yùn)種業(yè)有限公司購(gòu)買；海藻酸鈉（SA，

500-1000mPa.s），于阿達(dá)瑪斯試劑有限公司購(gòu)買；無(wú)機(jī)材料：陶粒、虹彩石、

白石子、火山巖、碳球、蛭石、珍珠巖、麥飯石，于河北德沃多肥料有限公司購(gòu)

買；植物凝膠(植物細(xì)胞培級(jí))，于上海源葉生物科技有限公司購(gòu)買。

種子消毒處理：挑選飽滿、無(wú)破損種子，用蒸餾水洗凈，將種子放入2%的次

氯酸鈉溶液中浸泡并振蕩10min，用無(wú)菌水快速?zèng)_洗3次，最后用濾紙吸干種子外

面的水分。

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4.2.3復(fù)合種子載體固定化菌劑的制備

將一定質(zhì)量的海藻酸鈉溶于10ml菌液中，在攪拌均勻之后，分別加入一定質(zhì)

量的植物凝膠、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的無(wú)機(jī)載體、紫花苜蓿種子，于30℃下磁力攪拌

30min，待混合均勻后，通過膠頭滴管滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的CaCl2溶液，交聯(lián)30min，

取出后用去離子水洗滌三次，備用。

4.2.4復(fù)合型種子載體的性能測(cè)試

機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)定：隨機(jī)取4顆粒徑為4mm左右制備的大小均勻的固定化菌種

小球，在桌面上呈正方形擺放，小球上面放一個(gè)塑料平皿，緩慢加入粉末狀物質(zhì)，

觀察固定化菌種小球的形態(tài)變化，到開始變形停止加入，記錄固定化菌種所能承

受的最大質(zhì)量，以此表示固定化菌種的機(jī)械強(qiáng)度大小。

傳質(zhì)性的測(cè)定：選取粒徑為4mm左右制備的大小均勻的固定化菌種小球10顆，

浸入20mL體積分?jǐn)?shù)為1%的惰性紅墨水溶液中，分別于1min和5min取出固定化

微球于球心處進(jìn)行切片，在解剖鏡下觀察固定化菌種小球內(nèi)部顏色，通過計(jì)算染

色部分的面積占整個(gè)面積的比值，以此表示固定化菌種的傳質(zhì)性，比值越大說明

傳質(zhì)性越好。

溶脹率的測(cè)定：選取粒徑為4mm左右制備的大小均勻的固定化菌種小球，將

固定微球烘干1h后，稱取一定量（W0）放入盛有碳酸氫鈉緩沖溶液(pH值7.5)的

燒杯中，于30°C恒溫靜置直至溶脹平衡；分別在第12h、24h、36h時(shí)將固定微球

從溶液中取出，濾紙吸干表面水分后稱重(Wt)，按下式(1)計(jì)算溶脹率(SR，%)

均值：

SR=×100%(1)

Wt?W0

W0

4.3預(yù)期效益

針對(duì)有機(jī)污染場(chǎng)地土壤傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)存的修復(fù)成本高及易產(chǎn)生

二次污染問題，篩選對(duì)有機(jī)污染物耐受性強(qiáng)、生物量大且生長(zhǎng)迅速的植物品種；

探索利用吸附-包埋-交聯(lián)復(fù)合固定化技術(shù)與營(yíng)養(yǎng)型緩釋種衣劑技術(shù)，編制生物型

種子載體固定化菌劑一體化標(biāo)準(zhǔn)，為建立有機(jī)污染場(chǎng)地低成